雷達原理與系統課程設計

1、電子科技大學課 程 設 計 報 告 課程名稱：雷達原理與系統設計名稱：雷達系統設計指導老師： 姓名： 學號：專業(yè)： 設計題目： 設計一雷達系統，對1目標，要求探測距離為10km，發(fā)射波形為常規(guī)脈沖，方位角分辨力為2°，俯仰角分辨力為20 °，距離分辨力為15m。要求： 1 設計和計算雷達系統的各項參數，包括工作頻率、發(fā)射功率、接收機靈敏度、天線孔徑和增益，脈沖重復頻率、相參積累時間等。 2 分析系統的最大不模糊速度和最大不模糊距離、計算系統的速度分辨力。 3 在學完雷達系統脈沖壓縮相關內容后，設計線性調頻波形，使雷達的作用距離增加到200km，距離分辨力達到3米。并畫出單一

2、目標回波經過脈沖壓縮后的波形。參數求解：1已知距離分辨率的公式為： ，式中為電波傳播數度，為脈沖寬度，則令雷達的工作頻率為，發(fā)射功率，則雷達的角度分辨力取決于雷達的工作波長 和天線口徑尺寸 ，約為 ,則可得：水平口徑尺寸為： 垂直口徑尺寸 為：天線的孔徑 天線增益 發(fā)射波形為簡單的矩形脈沖序列，設脈沖寬度為，脈沖重復周期為 則 設稱作雷達的工作比為，常規(guī)的矩形振幅調制脈沖雷達工作比的范圍為0.0001-0.01，取，則 以單基地脈沖雷達為例，天線采用收發(fā)共用，則雷達方程為 則接收機靈敏度 設單基地脈沖雷達的天線為環(huán)掃天線，天線掃描速度，水平波速選擇時運用最大值測向，當水平波速的寬度大于顯示器的

3、亮點直徑時，取 則對一個點目標的相參積累時間為 脈沖積累個數 2 不產生頻閃的條件是： 其中表示脈沖多普勒頻率，由 關系可得最大不模糊速度： 雷達的最大單值測距范圍由其脈沖重復周期 決定，為保證單值測距，通常應選取 故最大不模糊距離 設發(fā)射脈沖為單載頻的矩形脈沖信號，其單位能量復包絡可寫成 ，表達式為： 則由速度模糊函數的定義可得模糊函數 為： 多普勒分辨常數為： 有效相關時間 為： 信號在時域持續(xù)的時間越長即越大，速度分辨力越強，速度分辨率 3由于相參積累的個數為，則雷達實際的探測距離則會增加為原來的,所以實際的探測距離為： 設壓縮網絡是無源網絡，其本生不會產生噪聲，而輸入的噪聲具有隨機特征，故經過壓縮網絡后輸入噪聲不會被壓縮，仍保持在接收機的原有噪聲電平上，所以輸出脈沖信號噪聲的功率比與輸入脈沖信號噪聲的功率比提高了倍。 即，其中稱為壓縮比。這就使得脈沖壓縮雷達的探測距離比采用相同發(fā)射的脈沖功率和保持相同分辨率的普通脈沖調制雷達的探測距離增加了 倍。故可求得： 由于線性調頻波的距離分辨率為3m，所以壓縮后的脈沖寬度 為： 則壓縮前的脈沖寬度為：線性調頻波的帶寬 為： 綜上所述設計線性調頻波 為：其中